Курстық ЖҰмыс тақырыбы: Өсімдік селекциясындағы жасушалық технологиялар Қабылдаған: Ибрайбеков Ж. Г. Орындаған: Андамасова А. И. Қарағанды, 2022 ж. Мазмұны
Жекелеген өсімдік ұлпаларын жасанды қоректік ортада өсіріп-көбейту
жүктеу/скачать 50,37 Kb.
|
өсімдік селекция (копия)
| 2.2 Жекелеген өсімдік ұлпаларын жасанды қоректік ортада өсіріп-көбейту
Жекелеп бөлініп алынған өсімдік ұлпаларын өсіру үшін, оны бастапқыда əртүрлі микроорганизмдерден тазарту мақсатында стерилизациялап, құрамында минералды тұздар мен органикалық заттар (қант, амин қышқылдары), фитогормондар (ауксиндер, цитокниндер) бар жасанды қоректік ортаға орналастырады. Жасанды қоректік орта сұйық немесе қатты болуы мүмкін. Қоректік ортаның қатты болуы, оған кейбір су өсімдіктерінен дайындалатын агар-агарды қосу арқылы жүзеге асырылады. Осындай жолмен дайындалған қоректік ортаның негізгі заттары қатарына құрамында азот, фосфор, калий, күкірт, магний, кальций, темірі бар минералды тұздар жатады. Аталған макроэлементтердің қайсібірінің қоректік ортаның құрамында жетіспеген, əлде кездеспеген жағдайларында, ұлпа нашар өседі немесе мүлде өліп қалады. Ұлпалардың қалыпты өсуіне микроэлементтердің де (мырыш, бор, мыс, марганец) болуы үлкен роль атқарады. Көміртекті заттардан – сахарозаның болуы аса маңызға ие болса, құрамында азоты бар заттар қатарында – ақуыз гидрозилаттары (казеин) мен кейбір амин қышқылдары жатқызылады. Өсімдіктер жасушаларының қатты немесе сұйық қоректік ортада жақсы өсуі үшін, оның рН көрсеткішінің маңызы зор. Табиғи жағдайда өсімдік жасушасының тіршілік əрекеттері сутегі иондарының қолайлы концентрациясында (рН 5,5-7,5) өтеді. Сондықтан өсімдік жасушалары қоректік ортаның бастапқы рН көрсеткіші 5 пен 6 арасында болғанда жақсы өседі. Қоректік ортаны қоюландыру үшін агар-агар деген зат қолданылады. Агарагар теңіз балдырынан жəне полисахаридтер қоспасынан дайындалатын қоректік зат. Оның құрамында басқа да құрамдас бөліктері болады, сондықтан оны 4-6 сағат бойы таза сумен бірнеше қайталап жуады. Өсімдіктердің жас жасушалары кəрі жасушалардан өзгешелеу болатыны белгілі. Жас жасушалар көлемі бойынша шағындау жəне цитоплазмамен толтырылған болып келеді. Олардың вакуольдері өте кішкентай жəне жасушалық шырыны жоқтың қасы болады. Əртүрлі ұлпалардың (жабынды, өткізгіш жəне механикалық) ересек жасушалары бір-бірінен өте ерекшеленіп тұрады. Бұл өзгешеліктер олардың дифференциялануы барысында пайда болады. Дифференцияция дегеніміз – өсімдіктердің өсіп-дамуы кезеңдерінде олардың əртүрлі жасушалары мен ұлпаларының құрамдық жəне функционалдық ерекшеліктерінің пайда болуы. Осындай жекелеген жасушаларды жасанды қоректік ортада өсіру барысында олар бөліне бастайды да, əлі дифференциациялана қоймаған көптеген жасушалар – каллустар пайда болады. Мұндай каллустардың кішкене бөлшектерін басқа бір қоректік ортаға апарып салса, олар тағы да көбейіп, осы үдерістер шектеусіз мезгілде жүре береді. Мысалы, кезінде Р. Готре тəжірибесінде жасалынған сəбіз ұлпаларының себінділері əлі күнге дейін түрлі мемлекеттердің зертханаларында егілуде. Осындай жолмен алынған ұрық тəрізді құрамдарды (заттарды) қоректік ортасы бар пробиркаларда өсіріп, олардан қажетті өскін алып, кейін оны топыраққа отырғызуға болады. Сонымен, əрбір жекелеген соматикалық жасуша – тұтас бір өсімдікке айналу мүмкіндігіне ие бола алады, яғни бұл жасушаның тотипотенттілігін көрсетеді. Жекелеген өсімдік ұлпаларын қоректік ортада өсірумен бірге, физиологтар, жасушалық суспензиялау деп аталатын, жекелеген өсімдік жасушаларын түпкілікті өсіру əдістерін де қолданады. Бұл əдіс арқылы өсімдік жасушаларының өсуі, мамандануы (дифференциялануы) мен қызметтерін атқару үдерістерін толықтай түсіну мүмкін болуымен бірге, негізі өсімдік жасушаларынан тұратын көптеген биотехнологиялық өнімдер шығаруға арқау болады. Жасанды қоректік ортада жекелеген өсімдік жасушаларын өсіру бағытындағы ізденіс жұмыстары көп уақыт нəтижесіз болды. Тек қана 1954 жылы Висконсия (АҚШ) университетінің ғалымдары жекелеген өсімдік жасушаларын өсірудің жемісті əдістерін ұсынды. Бұл жұмыс нəтижелі болуы үшін атқарылатын ең бірінші шаруа – өсімдіктен оның жекелеген жасушасын бүлдірмей бөліп алу қажет болады. Осы мақсатқа ерекше фермент – пектиназа арқылы қол жеткізе аламыз. Пектиназа ферменті жасушаларды бір-бірімен жалғастырып тұратын орталық пластинка құрамына кіретін пектинді заттарды талқандай алатын қабілетке ие. Сонымен бірге, жекелеген жасушалар алудың басқада əдістері бар. Мысалы, сұйық қоректік ортада өсірілген каллустан жасушаларды бөліп алу үшін, оларды шайқау жəне қағу жеткілікті. Мұның себебі осындай каллустар механикалық əсер ету нəтижесінен кейін, жекелеген немесе топталған жасушаларға оңай ажырайды. Осындай жолдармен бөлініп алынып, арнайы қоректік ортаға егілген өсімдік жасушаларының жақсы өсіп-дамуын қамтамасыз ету мақсатында, арнайы қондырғылар арқылы араластырылып, аэрацияланып тұрылады. Жасушаларды суспензиялық ортада өсіру əдістерінің ашылуы, өсімдіктердің денелік жасушаларын гибридизациялауға біршама жақындатты. Бірақта бұған өте үлкен кедергі – жасушалардың құрамындағы заттарының еркін қосылуына жол бермейтін қатты целлюлаза қабықтарының болуы еді. Сондықтан, денелік жасушаларын гибридизациялау əдістеріне, өсімдік протопластарын бүлдірмей жекелеп алу мүмкіндігі табылғаннан кейін ғана қол жеткізілді. 1960 жылдары ағылшын зерттеушісі Эдвард Кокинг өсімдік жасушасының қабықтарын микротециум (Myrothecium verrucaria) саңырауқұлақтарының қоректік ортада бөлетін ферментті заты арқылы бұзуды ұсынады. Кейіннен бұл ұсынылған əдіс жетілдіріліп, жекелеген протопластарды алу үшін кеңінен пайдаланыла басталды. Қазіргі кезде жекелеген протопластарды жоғары сатыда дамыған əртүрлі өсімдіктердің тамырларынан, жапырақтардан, гүлдерден, жемістерінен, астықтардың масақшаларынан, жертүйнек (картоп) өскіндерінен, бұршақ тұқымдастарының дəндерінен жəне т.б. бөліп алады. Осындай əдістер арқылы арнайы өсіріліп жатқан жасушалар мен ұлпалардан протопластар оңай бөлініп алынады. Кейіннен, жекелей бөлініп алынған протопластарды бір-бірімен қосады. Осындай əдіс арқылы туыстас өсімдіктермен қатар, əр түрге, типке жататын өсімдіктердің де протопластары біріктіріле алады. Жыныссыз жолмен алынған мұндай гибридті өсімдіктер – парасексуалды гибридтер деп аталады. Гибридті жасушадан каллус алып, оны ары қарай дамытып жаңа қасиеттері бар тұтастай өсімдікке дейін өсіруге қол жеткізуге болады. Сондықтан бұл ерекшелік өсімдіктердің жаңа түрлері мен сұрыптарын шығару бағытындағы мүмкіншіліктерді кеңейтуі себепті, селекционерлер тарапынан қызығушылық тудырады. жүктеу/скачать 50,37 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|